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1、照明监控系统通信模块软件设计摘要：本照明监控系统是以宜宾职业技术学院A1区为背景，其通信设备采用研华公司开发的ADAM-4000系列的I/0通信模块。本文将根据该系列通信模块的特点并结合宜职院A1区校区的特点对该照明系统进行通信模块软件设计。关键词：照明监控；通信；软件设计中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1. 引言本照明监控系统根据宜宾职业技术学院A1区的校区大小及楼宇布局进行设计。该校区教学区所包含的楼宇有：办公楼、教学楼、实训楼、图书馆。将监控中心设置在办公楼中，其余楼宇离监控中心的监控距离都小于1200m，因此采用RS-485的总线结构，即可满足监控系统的要求。2. 照明监
2、控系统的总体架构整个监控系统的通信网络由RS-485网络构成。上位机端采用ADAM-4520模块实现RS-232转RS-485接口，ADAM-4017是8路模拟量输入模块。在系统中用于实时的检测每个回路的电压电流值，并当电压发生异常时可以实时的报警。ADAM-4050是8口的输入输出通道，在本系统中既要测试各个灯组的开关信息还要能够针对各个灯组的开关控制。系统的控制结构是监控中心与ADAM-4000系列的I/O模块的连接示意图，如图1所示。3. 监控中心数据控制监控中心由照明监控软件、数据库、计算机外设等组成。将监控整个教学区的照明灯组。本系统主要采用RS-485网络完成监控任务。由计算机发出
3、监控命令给下位机读取执行，再由下位机反馈相关命令给监控中心，由监控中心监控管理。照明监控中心与控制端模块按应答方式工作，因为应答式规定允许多台下位机以共线的方式公用一个通道，有助于节省通道，提高信道占有率。而且采用变化信息传送策略，大大压缩了数据块长度，提高了数据传送速度。监控系统一旦运行，立即对串口进行初始化，并打开RS-485总线的接收端口。此时如有指令发出，则首先判断该指令是否完整，如果完整再判断该指令地址是否正确，否则对指令重新进行判断。地址正确后再通过校验判断该指令是否为正确指令，如果不正确丢弃该指令，正确即解析指令内容并存储解析命令，指令完成后可以清空数据接收区，并使能RS-485
4、总线发送端口，按照响应的通信协议发送应答指令，如果应答指令正确则完成此次操作，关闭RS-485端口，如应答指令错误则重新进行相应操作。其流程如图2所示。4. 通信模块软件设计4.1 ADAM-4050开关量控制模块软件设计该模块主要完成的工作是对每个教室中灯组的开关情况进行控制。其开关量控制流程图如图3所示。监控系统一旦运行，则会定时读端口并对其进行分析，教室中的灯组是打开或是关闭状态。对监控中心进行开关灯操作，即判断是否有触发事件，如无触发事件，监控中心仍定时读端口并分析其状态，如有触发事件，则发送开关灯控制命令，再判断是否收到应答命令，或应答命令是否正确。如果收到正确的应答命令则完成开关灯
5、的操作，如未收到应答命令或应答命令不正确，则不操作该次触发事件。4.2 ADAM-4017数据采集模块软件设计该模块主要完成的工作是对电压传感器采集电压数据，对电流传感器采集电流数据。是下位机软件的核心部分之一。本系统每2s读取一组电压值和电流值，因此需要使用定时中断的方式对数据进行采集，中断通过使用ADAM-4017内嵌实时钟（RTC）产生时钟信号，每2s定时读取一次电压传感器和电流传感器中的数据。每个ADAM-4017连接一个电压传感器，其电压数据读取的流程图如图4左图所示。和电压采集不同，每个ADAM-4017连接多个电流传感器，因此其数据采集如图4右图所示。如图4左图所示为电压值检测的
6、流程图，监控系统一旦运行，ADAM-4017内嵌实时钟（RTC）重置时钟信号，使定时器时长为2s，并初始化电压传感器。要读取电压值，则需要判断是否收到读取指令，如果收到则发送读取指令，再判断是否收到响应的应答指令，如应答指令正确，则读取电压传感器的数值，在监控端把读取值转换为实际电压数值并显示出来。如图4右图所示为电流值检测的流程图，和电压检测不同在于，每间教室只有一个电压传感器检测电压，而每间教室有四个电流传感器来检测不同的回路电流。因此电流值读取的大小是多路闭合回路电流值之和。4.3 智能电表数据采集模块软件设计本系统除了电压值电流值的读取外，还安装了一个智能电表用来读取整个校园的电费和电
7、量值。其数据采集流程图如图5所示。其电量读取过程和电压读取过程相似，电费是通过电量读取计算而得的。图5 智能电表数据读取流程图5. 结束语本文确定了在该照明监控系统中所要使用的通信I/O模块有：ADAM-4520、ADAM-4017、ADAM-4050，以及电量/电费采集使用的智能电表。本系统通过ADAM-4000系列完成系统中的通信过程，本文针对各个通信模块做出其软件设计，对系统的通信功能的实现做作了相关的研究和分析。参考文献：【1】 余立建，王茜. 网络化测控技术原理及应用. 西南交通大学出版社. 2010.【2】 李景峰，杨丽娜，潘恒等. Visual C+串口通信技术详解. 机械工业出版社【3】 田敏，郑瑶，李江全等.Visual C+数据采集与串口通信测控应用实战.人民邮电出版社【4】 王震，廉哲. RS232/RS485串行通信转换电路. 电子世界：2003 No.1：55-56【5】 胡玮，魏伟. RS232与RS485串行接口转换电路及其编程实现 . 万方数据库.实验科学与技术：2010 No.2：69-71